(57)【要約】【課題】渡り線とカバー部材との接触を防止し、渡り線の損傷を防止することができるレゾルバを提供する。【解決手段】回転軸１１に固定されるレゾルバロータ１３と、このレゾルバロータ１３の径方向外側に配置され、その内周側にコイル４３が巻回された複数のティース部４６を周方向に間隔をあけて備えているレゾルバステータ１２と、を備え、このレゾルバステータ１２が、ティース部４６を有するステータコア４２と、このステータコア４２の軸方向端面を覆うインシュレータ４４とを備え、前記インシュレータ４４が、前記コイル４３間の渡り線４３ａを案内するガイド部５０ａ、４４ａを備えているレゾルバ１０であって、ガイド部５０ａ、４４ａによって案内された渡り線４３ａを被覆する被覆部５３ａを有するカバー部材５２を備え、ガイド部５０ａ、４４ａと被覆部５３ａとの間には、渡り線４３ａを収める収容溝６０が形成されている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定されるレゾルバロータと、このレゾルバロータの径方向外側に配置され、かつ内周側にコイルが巻回された複数のティース部を周方向に間隔をあけて備えているレゾルバステータと、を備えており、前記レゾルバステータが、前記ティース部を有するステータコアと、このステータコアの軸方向端面を覆うインシュレータとを備え、前記インシュレータが、前記コイル間の渡り線を案内するガイド部を備えているレゾルバであって、
前記ガイド部によって案内された渡り線を被覆する被覆部を有するカバー部材を備え、
前記ガイド部と前記被覆部との間には、前記渡り線を収める収容溝が形成されていることを特徴とするレゾルバ。
【請求項２】
前記収容溝が、前記ガイド部側に形成されている、請求項１に記載のレゾルバ。
【請求項３】
前記収容溝が、前記渡り線の線径よりも深く形成されている、請求項１又は２に記載のレゾルバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の回転角度（回転位置）を検出するために用いられるレゾルバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レゾルバは、回転軸の回転角度（回転位置）を検出するために用いられる角度検出装置の一つであり、レゾルバステータとレゾルバロータとを備えている。レゾルバステータは、円環状に形成され、その内周側にコイルを巻回した複数のティース部（歯部）を周方向に間隔をあけて備えている。レゾルバロータは、レゾルバステータの径方向内方に隙間をあけた状態で配置され、転がり軸受を介してハウジングに支持された回転軸に一体回転可能に取り付けられている。
【０００３】
また、下記特許文献１に示されるように、レゾルバステータは、前記ティース部を有するステータコアと、ステータコアの軸方向端面を被覆するインシュレータとを備え、このインシュレータによって前記コイルからティース部を絶縁している。また、インシュレータには、コイル間に掛け渡される渡り線を案内するための渡り線止めピンが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５１９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなレゾルバには、レゾルバステータのティース部に巻き付けられたコイルを外部から保護するため、レゾルバステータを軸方向両側から覆う一対のカバー部材が設けられることがある。このような一対のカバー部材は、振動溶着や超音波溶着によって互いに溶着されるか、インシュレータに対して直接溶着される。
また、カバー部材は、ティース部に巻掛けられたコイルだけでなく渡り線をも被覆し、保護する場合がある。しかし、カバー部材の溶着に伴う振動や回転機器の使用時の振動等でカバー部材と渡り線とが擦れ合うと、渡り線が損傷し、断線や絶縁不良の原因となる。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、渡り線とカバー部材との接触を防止し、両者が擦れ合うことに起因する渡り線の損傷等を防止することができるレゾルバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回転軸に固定されるレゾルバロータと、このレゾルバロータの径方向外側に配置され、その内周側にコイルが巻回された複数のティース部を周方向に間隔をあけて備えているレゾルバステータと、を備え、このレゾルバステータが、前記ティース部を有するステータコアと、このステータコアの軸方向端面を覆うインシュレータとを備え、前記インシュレータが、前記コイル間の渡り線を案内するガイド部を備えているレゾルバであって、前記ガイド部によって案内された渡り線を被覆する被覆部を有するカバー部材を備え、前記ガイド部と前記被覆部との間には、前記渡り線を収める収容溝が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のレゾルバによれば、渡り線を案内するガイド部とカバー部材の被覆部との間には、渡り線を収める収容溝が形成されるので、渡り線と被覆部との直接的な接触を抑制することができる。そのため、渡り線と被覆部とが擦れ合うことに起因して渡り線が損傷してしまうのを抑制することができる。
【０００９】
前記収容溝は、前記ガイド部側に形成されていることが好ましい。
このような構成によって、カバー部材を装着する前に収容溝によって渡り線の位置決めを行うことができる。
【００１０】
前記収容溝は、渡り線の線径よりも深く形成されていることが好ましい。
このような構成によって、収容溝内に渡り線を完全に収めることができ、渡り線にカバー部材が接触するのを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレゾルバによれば、渡り線とカバー部材との接触を防止し、両者が擦れ合うことに起因する渡り線の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレゾルバを示す側面断面図である。
【図２】図１に示されるレゾルバのレゾルバステータ及びレゾルバロータを示す正面図である。
【図３】図２に示されるレゾルバステータの一部を拡大して示す正面図である。
【図４】図２に示されるレゾルバステータのステータコアを示す正面図である。
【図５】図２に示されるレゾルバステータを示す斜視図である。
【図６】図２に示されるレゾルバステータにカバー部材を装着した状態を示す斜視図である。
【図７】図６に示されるカバー部材を分解した状態を示す斜視図である。
【図８】図１に示されるレゾルバステータの一部を拡大して示す側面断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるレゾルバステータの一部を拡大して示す側面断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態におけるレゾルバステータの一部を拡大して示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレゾルバを示す側面断面図である。
本実施の形態のレゾルバ１０は、例えば、ハイブリッド自動車に使用されるモータジェネレータの回転軸１１の回転角度（回転位置）を検出するために用いられるものである。回転軸１１は、転がり軸受１４及びこれとは軸方向に離れた位置に設けられた転がり軸受（図示せず）によって、ハウジング３５内で回転可能に支持されている。また、回転軸１１には、図示しないモータジェネレータのロータが固定される。
【００１４】
レゾルバ１０は、ハウジング３５に固定されたレゾルバステータ１２と、このレゾルバステータ１２の径方向内方に配置されたレゾルバロータ１３とを備えている。さらに、本実施の形態のレゾルバ１０は、ハウジング３５に対して回転軸１１を回転自在に支持する転がり軸受１４を備えており、レゾルバステータ１２及び転がり軸受１４がケース部材１５を介して１ユニットとして一体的に組み立てられている。本実施の形態では、回転軸１１に取付部１６が一体に形成されており、レゾルバロータ１３は、この取付部１６に一体回転可能に取り付けられている。なお、取付部１６は、回転軸１１と別体のスリーブであってもよく、このスリーブを介してレゾルバロータ１３が回転軸１１に固定されていてもよい。
【００１５】
転がり軸受１４は、内輪軌道１８を有する内輪１９と、この内輪１９の径方向外側に同心状に配置され、外輪軌道２０を有する外輪２１と、内輪軌道１８及び外輪軌道２０の間に転動可能に配置された複数の転動体２２とを備えている。本実施の形態の転がり軸受１４は、転動体２２として玉を備えた玉軸受である。転がり軸受１４の外輪２１はケース部材１５に固定され、内輪１９は回転軸１１（取付部１６）のレゾルバロータ１３に近接する位置に固定されている。すなわち、転がり軸受１４は、ケース部材１５と回転軸１１との間に設けられており、ケース部材１５と回転軸１１との相対回転を可能とさせる。
【００１６】
レゾルバロータ１３と転がり軸受１４との間における取付部１６の外周面には、給油口１７が周方向の所定箇所に複数形成されている。この給油口１７は、回転軸１１内に形成された給油路（図示省略）を介して油圧ポンプ（図示省略）に接続されている。この油圧ポンプを駆動すると、給油口１７から径方向外側へ向けて潤滑油が高圧で噴射され、転がり軸受１４が潤滑されるようになっている。
【００１７】
図２は、レゾルバステータ１２及びレゾルバロータ１３を示す正面図、図３は、レゾルバステータ１２の一部を拡大して示す正面図である。レゾルバステータ１２は環状に形成されており、ステータコア４２と、コイル４３と、インシュレータ４４とを備えている。図１に示されるように、ステータコア４２は、その外周面がケース部材１５の内周面に嵌合されることによって取り付けられている。
【００１８】
ケース部材１５は、図１に示されるように、固定リング３４を介してハウジング３５に取り付けられる。固定リング３４は、周方向に一定の間隔をあけて複数のボス部３６を有しており、このボス部３６には雌ねじ孔３７が形成されている。そして、ケース部材１５のフランジ部３１に固定リング３４を重ね合わせ、ハウジング３５に形成された孔８及びフランジ部３１に形成された孔３２に挿入されたボルト３８を、ボス部３６の雌ねじ孔３７に螺合させる。これにより、ケース部材１５がハウジング３５に固定される。
【００１９】
図４は、ステータコア４２を示す正面図、図５は、レゾルバステータ１２を示す斜視図である。ステータコア４２は、単層又は複数層の珪素鋼板等の磁性材料から形成されており、円環状の環状部４５と、この環状部４５の内周面４５ａから径方向内方へ向けて突出する複数（図示例では８個）のティース部４６とを一体に備えている。複数のティース部４６は周方向に一定の間隔をあけて形成されている。また、各ティース部４６は、基部４６ａと先端部４６ｂとからなり、基部４６ａは先端部４６ｂよりも周方向の幅が小さく、先端部４６ｂは基部４６ａから周方向両側へ大きく拡がった形状に形成されている。そして、このティース部４６の基部４６ａに対して励磁用及び出力用のコイル４３が巻き付けられる。
【００２０】
図２及び図５に示されるように、インシュレータ４４は、合成樹脂等の絶縁材料によって環状に形成されている。また、インシュレータ４４は、図１に示されるように、ステータコア４２の軸方向両端面にそれぞれ配置されている。そして、図３に示されるように、インシュレータ４４は、ステータコア４２のティース部４６を被覆する被覆部４８を有しており、当該被覆部４８はティース部４６をコイル４３から絶縁している。
【００２１】
インシュレータ４４の被覆部４８は、軸方向外側に突出する径方向一対の壁部５０ａ，５０ｂを有しており、この一対の壁部５０ａ，５０ｂの間にコイル４３が巻き付けられている。ステータコア４２の軸方向の一方面に配置されたインシュレータ４４には、コイル４３を接続させる端子を備えたコネクタ部５１が形成されている（図２及び図５参照）。
【００２２】
また、図３に示されるように、径方向外側に配置された壁部５０ａは、コイル４３とコイル４３の間（周方向に隣接する２つのコイル４３間、又は他のコイル４３を間に挟んだ２つのコイル４３間）に渡って設けられた渡り線４３ａを案内するためのガイド部として機能している。また、インシュレータ４４において、周方向に隣接する壁部５０ａ間には、当該壁部５０ａと同様に渡り線４３ａのガイド部として機能する突起部４４ａが軸方向に突設されている。渡り線４３ａは、壁部５０ａ及び突起部４４ａの径方向外側に配設される。
【００２３】
図２に示されるように、レゾルバロータ１３は、正面視（軸方向視）で略楕円形状に形成され、その外周面が、レゾルバステータ１２のティース部４６に対して隙間をあけて対向している。回転軸１１が回転すると、レゾルバロータ１３も一体的に回転し、レゾルバステータ１２の各ティース部４６とレゾルバロータ１３との隙間の大きさが変化する。そして、レゾルバステータ１２の励磁用のコイル４３に交流電流を流しておくと、出力用のコイル４３には、その隙間の大きさの変化に応じた出力が発生し、この出力に基づいて回転軸１１の回転角度を検出することができる。励磁用のコイル４３は全てのティース部４６に対して設けられ、出力用のコイル４３は、ＳＩＮ出力用のコイル４３とＣＯＳ出力用のコイル４３とからなり、これらは複数のティース部４６に対して周方向に交互に設けられる。そして、ＳＩＮ出力用のコイル４３とＣＯＳ出力用のコイル４３との出力電圧の振幅変化は９０°位相がずれており、この出力電圧を信号処理することによって回転軸１１の回転角度を検出することができる。
【００２４】
図１に示されるように、レゾルバ１０は、コイル４３をカバーするカバー部材５２をさらに備えている。図６は、レゾルバステータ１２にカバー部材５２を装着した状態を示す斜視図、図７は、カバー部材５２を分解した状態を示す斜視図である。図６及び図７に示されるように、カバー部材５２は、レゾルバステータ１２の軸方向両側からコイル４３をそれぞれカバーする環状の第１カバー部５３及び第２カバー部５４と、互いに隣接するティース部４６の間に配置されて第１及び第２カバー部５３，５４同士を連結する複数の柱部５５とから構成されている。
【００２５】
第１カバー部５３は、環状に形成されており、その外周にはコネクタ部５１の軸方向一方側（図６の上側）をカバーするボックス状のコネクタカバー５６が固定されている。また、図１に示されるように、第１カバー部５３は、円環部５３ａと環状板部５３ｂとにより断面Ｌ字状に形成されている。そして、環状板部５３ｂがステータコア４２の軸方向一方側（図１の左側）のコイル４３を軸方向外側から覆い、円環部５３ａがインシュレータ４４の壁部５０ａの径方向外側に嵌合されている。
【００２６】
第２カバー部５４は、第１カバー部５３と同様に環状に形成されている共に、円環部５４ａと環状板部５４ｂとにより断面Ｌ字状に形成されている。そして、環状板部５４ｂがステータコア４２の軸方向他方側（図１の右側）のコイル４３を軸方向外側から覆い、円環部５４ａがインシュレータ４４の壁部５０ａの径方向外側に嵌合されている。
【００２７】
図７に示されるように、第１カバー部５３の環状板部５３ｂには、周方向に一定の間隔をあけて複数（図示例では８個）の柱部５５の軸方向一端５５ａが固定されている。柱部５５の軸方向他端５５ｂは、第２カバー部５４の環状板部５４ｂに対して、振動溶着や超音波溶着等によって溶着される。図２及び図６に示されるように、柱部５５は、互いに隣接するティース部４６の間に配置されている。
【００２８】
図８は、レゾルバステータ１２の一部を拡大して示す側面断面図である。
インシュレータ４４において、径方向外側の壁部５０ａの基端部（図８の下部）の外周面には、径方向内側に凹む収容溝６０が形成されている。この収容溝６０には、前述した渡り線４３ａが収容されている。そして、第１カバー部５３の円環部５３ａは、壁部５０ａの径方向外側に配置され、渡り線４３ａを径方向外側から被覆する被覆部として機能している。
【００２９】
上述したように、第１カバー部５３は、その柱部５５の一端部５５ｂ（図６及び図７参照）が、第２カバー部５４に振動溶着等によって溶着されるが、この溶着作業の際に、第１カバー部５３の円環部５３ａと渡り線４３ａとが接触していると、振動によって両者が擦れ合い、渡り線４３ａが損傷して断線や絶縁不良を起こす可能性がある。また、レゾルバ１０の使用中に、ハウジング３５等から伝わる振動によって渡り線４３ａと円環部５３ａとが擦れ合うと、同様に渡り線４３ａが損傷してしまうおそれがある。この点、本実施の形態では、壁部５０ａに収容溝６０を形成し、この収容溝６０内に渡り線４３ａを収めているので、渡り線４３ａに円環部５３ａが接触するのを防止することができ、溶着作業に伴う振動等によって渡り線４３ａが損傷することもない。
【００３０】
収容溝６０は、渡り線４３ａの線径よりも径方向内方へ深く形成されている。これにより、渡り線４３ａの全体を収容溝６０に収容することができ、渡り線４３ａと円環部５３ａの接触を確実に防止することができる。また、渡り線４３ａを収容溝６０に収容することで、渡り線４３ａの軸方向の位置決めを行うことができる。そのため、第１カバー部５３を装着する際等に渡り線４３ａが位置ずれを起こすようなことも防止することができる。
【００３１】
図８に示されるように、収容溝６０は、複数本の渡り線４３ａを軸方向（図８の上下方向）に並べて収容するために軸方向に幅広く形成されている。このような構成によって、収容溝６０の径方向の深さを増大することなく複数本の渡り線４３ａを収容することができる。言い換えると、収容溝６０を径方向に深く形成する必要がないので、壁部５０ａの径方向の肉厚を増大する必要が無く、レゾルバ１０が径方向に大型化してしまうこともない。
【００３２】
なお、収容溝６０の径方向の深さは、必ずしも渡り線４３ａの線径よりも大きくする必要はなく、壁部５０ａと第１カバー部５３の円環部５３ａと間に隙間があり、円環部５３ａと渡り線４３ａとの接触を回避することができれば、収容溝６０の深さは、渡り線４３ａの線径よりも小さく（浅く）してもよい。
【００３３】
上記のような収容溝６０は、図５に示されるように、インシュレータ４４の壁部５０ａだけでなく、渡り線４３ａを案内する突起部４４ａにも形成され、この突起部４４ａと第１カバー部５３の円環部５３ａとの間に配置された渡り線４３ａについても、円環部５３ａとの接触が防止されている。
【００３４】
図９は、本発明の第２の実施の形態におけるレゾルバステータの一部を拡大して示す側面断面図である。
本実施の形態では、渡り線４３ａを収容するための収容溝６０が、第１カバー部５３における円環部５３ａの内周面に形成されている。その他の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３５】
本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。ただし、第１カバー部５３の円環部５３ａに収容溝６０を形成するためには、当該円環部５３ａの径方向の厚さ寸法ａを大きくする必要があり、第１カバー部５３の径方向寸法が拡大し、レゾルバ１０が径方向に大型化してしまうおそれがある。また、渡り線４３ａが壁部５０ａによって軸方向に位置決めされないので、第１カバー部５３を装着する際等に渡り線４３ａに円環部５３ａが接触し、渡り線４３ａが動いてしまう可能性がある。したがって、これらの点に関しては、第１の実施の形態の方がより有利であるといえる。
【００３６】
図１０は、本発明の第３の実施の形態におけるレゾルバステータの一部を拡大して示す側面断面図である。
本実施の形態では、渡り線４３ａを収容するための収容溝６０が、インシュレータ４４の壁部５０ａの外周面と、第１カバー部５３の円環部５３ａの内周面との双方に形成されている。その他の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３７】
本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
また、本実施の形態では、壁部５０ａ及び円環部５３ａの双方に浅い収容溝６０を形成すればよいので、双方ともそれほど厚さ寸法を大きくする必要がない。よって、レゾルバ１０の径方向の大型化を抑制することができる。また、壁部５０ａの収容溝６０によって渡り線４３ａの位置決めを行うこともできる。
【００３８】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することができる。
例えば、カバー部材５２の形状は上記実施の形態に限定されるものではなく、少なくとも渡り線４３ａを被覆する被覆部（円環部）５３ａを備えていればよい。また、カバー部材５２は、インシュレータ４４に対して直接溶着されていてもよい。また、カバー部材５２は、第１カバー部５３のみを備え、第２カバー部５４を省略した構成であってもよい。インシュレータ４４の壁部５０ａや突起部４４ａによって案内される渡り線４３ａの本数は適宜変更することができる。
【００３９】
レゾルバステータ１２のティース部の数や形状、コイルの巻線数等、インシュレータ４４の形状、レゾルバロータ１３の外周面の形状等についても適宜変更することができ、従来公知の態様を採用してもよい。
上述の実施の形態では、モータジェネレータの回転軸１１の回転角度を検出するためのレゾルバ１０に本発明を適用する例について説明したが、その他の機器の回転軸の回転角度を検出するためのレゾルバ１０に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０：レゾルバ、１１：回転軸、１２：レゾルバステータ、１３：レゾルバロータ、４３：コイル、４４：インシュレータ、４４ａ：突起部（ガイド部）、４６：ティース部、５０ａ：壁部（ガイド部）、５２：カバー部材、５３：第１カバー部、５３ａ：円環部（被覆部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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